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初升高物理衔接班第5讲


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一. 本周教学内容: 初升高物理衔接班第 5 讲 绪言 第一章 力 §1~§4 二. 教学目的: 1. 绪言概述 2. 力的基本概念、重力、弹力、摩擦力 三. 教学内容: 1. 绪言概述: 概述:本书绪言是根据教学大纲的教学目的编写的。简要、概括地叙述了物理学作为 人类文化一部分的地位和作用,以及怎样学好高中物理学。 绪言改变了过去常用的满篇文字的写法,用八个彩页讲述了六个部分的内容: (1)引子 (2)物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科 (3)物理学是现代自然科学的基础之一,物理学的研究成果和研究方法在自然科学的 各个领域都起着重要作用。 (4)物理学是现代技术的重要基础。 (5)物理学对推动社会发展有重要作用。 (6)怎样学好高中物理。 2. 第一章概述 (1)概述:这一章讲述有关力的基本知识,包括了后面学习的动力学和静力学所必需 的预备知识。基础性和预备性是本章的特点。 这一章只要求初步熟悉物体受力分析,不要求学生分析比较复杂的情形。这是因为, 对于比较复杂的情形,要结合着运动和力的关系来进行受力分析,学生才能掌握得更好。 对物体受力分析的要求,应贯穿在整个力学教学中,并逐步加以提高。 (2)单元划分: 第一单元:§1~§4 讲述力的基本概念和力学中常见的三种力 第二单元:§5~§6 讲述力的合成和分解 3. 力的概念:力是物体间的相互作用 4. 力的特点: (1)力的物质性 (2)力的成对性和相互性 (3)力的矢量性 (4)力的等效性 5. 力的三要素:大小、方向和作用点。 注意: 注意: (1)力的大小用弹簧秤(包括体重计)测量、天平(包括杆秤、磅秤)测量的是质量。 (2)力的国际单位制单位是牛顿,符号为 N。 6. 力的图示: 用一有方向线段把力的大小、方向和作用点表示出来的方法。 注意: 注意:
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(1)在图中必须明确力的大小标度(用多少毫米表示多少牛的力)、方向、大小、作 用点。 (2)在画力的图示时,同学们常常由于粗心漏了选标度和标刻度而使力的图示不规范 化,所以在学习物理时一定要养成考虑问题细心周到,处理问题谨慎、果断等良好习惯。

?接力的性质分有:重力 、弹力、摩擦力 ? 7. 力的分类(力学中) ?接力的作用效果分有: 压力、支持力、动力、 阻力等
8. 重力: (1)重力的产生:重力是由于地球对物体的吸引而产生的。 注意: 注意: ① 重力不一定严格等于地球对物体的吸引力,但近似相等。 ② 重力的施力者是地球。 ③ 地球周围的物体,不管是静止还是运动都受重力。 (2)重力的方向:竖直向下。 注意: 注意:竖直方向就是与水平面垂直的方向,而不要把竖直方向说成是指向地心的方向, 也不能不加条件地说成是垂直方向。 (3)重力的大小: G = mg 。(在地球表面附近, g 取值通常为 9.8N/kg) (4)重力的测量:用弹簧秤(包括体重计)测量。 注意: 注意:弹簧秤、体重计测重力时的读数只是反映重物对悬线拉力、重物对体重计压力 的大小,所以测物体重力时,要使物体处于静止状态,否则,拉力、压力大小就不一定等 于重力。 (5)重力的作用点:重力作用在物体的各个部分,从效果上看,跟作用在某一点是相 同的,这个点就相当于整个物体重力的作用点——物体的重心。 注意: 注意:有的物体的重心在物体上,有些物体的重心在物体外。 9. 弹力 (1)形变:物体在力的作用下发生的形状改变。 ① 弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原状的形变。 ② 泛性形变:在外力停止作用后,不能恢复原状的形变。 (2)弹力的定义:发生弹性形变的物体对使其产生弹性形变的物体的作用力。 (3)弹力的产生条件:物体直接接触且发生弹性形变。 (4)相互接触物体是否存在弹力的判断方法: ① 判断物体间是否存在挤压产生弹性形变,这种方法适用于形变明显情况,如弹簧。 ② 如果物体间存在微小形变,不易判断,这时可用假设法进行判定,即假设接触的两 物体没有弹力,看它们是否符合题意(如静止),如果符合,说明不存在弹力,反之存在 弹力。 (5)弹力的方向:和物体形变方向相反或者说和使物体发生形变的外力方向相反。 注意: 注意:平面产生或受到的弹力(压力或支持力)垂直于平面,曲面产生或受到的弹力 垂直于曲面该处的切面,一个点产生或受到的弹力垂直于跟它接触平面(或曲面的切线), 绳子产生的弹力沿绳的收缩方向。 (6)弹力的作用点: 作用在物体的接触面。(结合力的图示举例说明) (7)弹簧的弹力:遵守胡克定律,定律的条件部分为弹簧发生弹性形变(或者说弹簧 在弹性限度内),公式为 f = kx ,其中 x 为弹簧的伸长或缩短量,即 x = l 后 ? l原 或

x = l原 ? l 后 , k 为弹簧的劲度系数,描述弹簧的软硬程度。
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10. 滑动摩擦力 (1)定义:两个相互挤压的物体,当接触面存在相对运动时,接触面上就会产生一种 阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦力。 (2)产生条件:① 两个物体相互接触,相互间存在压力;② 两个物体的接触面不光 滑;③ 两个物体接触面发生相对运动(不是运动趋势),以上三个条件要同时满足。 (3)大小:遵守滑动摩擦定律。内容是滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体 对另一个物体表面的垂直作用力成正比,即 f = ?N ,其中 N 为两物体接触面间的压力, 不一定等于物体的重力; ? 为动摩擦因数,与 N 无关,取决于两物体的材料和接触面的粗 糙程度。 (4)方向:跟物体相对运动方向相反。 (5)作用点:在两个物体的接触面上。 11. 静摩擦力 (1)定义:两个相互接触的物体,当接触面存在相对运动趋势但又没有发生相对运动 时,接触面上就会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就是静摩擦力。 (2)产生条件: ① 两个物体相互接触,相互间存在压力 ② 两个物体的接触面不光滑 ③ 两个物体接触面存在相对运动趋势,以上三个条件要同时满足 (3)大小:随沿相对运动趋势方向的外力 F 增大而增大。但有一个范围(0~最大静摩 擦力 fmax) (4)方向:跟物体相对运动趋势方向相反 (5)作用点:在两个物体的接触面上

典型例题】 【典型例题】
[例 1] 画出图示甲中球和乙中木杆受到的弹力和重力,图甲中球搁在槽口上,图乙中木杆 放在水平面上并紧靠台阶。

.
A B

B

A 甲 乙 分析和解答: 分析和解答:在图中球与槽口接触处是一个点与一个曲面接触,则支持力的方向应垂 直于曲线该点的切面(通过圆心),两球弹力和重力的作用点可画在球心上(用球心代替 球,什么物体能用一点代替、什么物体不能,第二章才学习,如图甲);在图乙中,A 点 是杆的一个点与一个平面接触,因此该点的支持力应是垂直于平面(水平面),B 点是台 阶的一个点与杆的一个面接触,因此该点的支持力应是垂直于杆,画出木杆受的弹力和重 力如图乙所示(这杆不能用一点代替)。

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N2

N1

.
A G B

.
A

N1

. .B
G


N2



[例 2] 皮带运输机把货物由低处送到高处(货物相对于皮带静止)。试分析此时货物相对 于皮带的运动趋势方向和所受的静摩擦力的方向。 分析与解答: 分析与解答:若货物与皮带的接触面是光滑的,那么当把货物放在皮带上时,货物在 重力作用下将向下滑行而无法向上运动,即货物相对于皮带的运动趋势方向是向下的,由 于静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,所以货物受到的静摩擦力方向沿皮带向 上。 总结提高:此题中货物受到的静摩擦力与运动方向相同,是动力(与运动方向相同), 不是阻力。有些问题静摩擦力是阻力,请同学找实例分析。

模拟试题】 【模拟试题】
1. 画出图 1 中物体 A 的受力分析图。 ? = 0

图1 2. 关于弹力,下列说法正确的是( ) A. 只要两个物体接触就一定产生弹力 B. 木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的

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C. 拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于细竹竿发生形变而 产生的 D. 绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 3. 关于静摩擦力的方法,下列错误的有( ) A. 两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 B. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C. 静摩擦力一定是阻力 D. 在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度 4. 关于滑动摩擦力,以下说法正确的是( ) A. 滑动摩擦力不可能是动力 B. 滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 C. 滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动 D. 滑动摩擦力跟物体的重力成正比 5. 如图 2 所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的 力是( ) A. 重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力 C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力

图2 6. 如图 3 所示,三根质量和形状都相同的光滑圆柱体,它们的重力位置不同,搁在两墙 之间(为了方便,将它们画在同一截面图上,重心位置分别用 1,2,3 标出),设 N1,N2, N3 分别为三根圆柱体对墙的压力,则( ) A. N 1 = N 2 = N 3 C. N 1 > N 2 > N 3 B. N 1 < N 2 < N 3 D. N 1 = N 3 > N 2

图3 7. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速滑下。他所受的摩擦力分别是 f1 和 f 2 , 那么( ) A. f1 向下, f 2 向上,且 f 1 = f 2 B. f1 向下, f 2 向上,且 f 1 > f 2 C. f1 向上, f 2 向上,且 f 1 = f 2 D. f1 向上, f 2 向上,且 f 1 > f 2
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8. 如图 4 所示,水平地面上的木板 M 上放着小物块 m ,M 与 m 间有一处于压缩状态的 轻弹簧,整个装置处于静止状态,下述说法正确的是( ) A. M 对 m 的摩擦力方向向右 B. m 对 M 的摩擦力方向向左 C. 地面对 M 的摩擦力方向向右 D. 地面对 M 无摩擦力作用

图4 9. a 、 b 、 c 为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。水平恒力 F 作用于木块 b , 三木块以共同速度 v 沿水平桌面匀速移动,如图 5 所示,则在运动过程中( ) A. b 作用于 a 的静摩擦力为零 B. b 作用于 a 的静摩擦力为 F/3 C. b 作用于 c 的静摩擦力为 2F/3 D. b 作用于 c 的静摩擦力为 F

图5 10. 如图 6 所示, 两块同样的条形磁铁 A 与 B 质量均为 m , 将它们竖直放在水平地面上, 用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁 A,若弹簧秤的读数为 mg ,则 B 对 A 的弹力 F1 以 及桌面对 B 的弹力 F2 分别为( ) A. F1 = 0 , F2 = mg C. F1 > 0 , F2 = mg B. F1 = mg , F2 = 0 D. F1 > 0 , F2 < mg

图6 11. 在和水平面成某一角度的斜向上的拉力 F 作用下,物体恰能沿粗糙水平面作匀速运 动。如果物体的重力增为原来的 3 倍,则用同样方向的力 F ′ 作用在物体上使物体仍能作匀 F。 速运动,则 F ′ = 12. 如图 7 所示,质量为 m 的木块在置于水平桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质
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量为 M,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为 ? 。那么,木板所受桌面给 的摩擦力的大小等于 。

图7 13. 重物 A 与 B 用跨过滑轮的细绳相连,滑轮挂在弹簧秤下,如图 8 所示。若 A 重 20N, B 重 5N,滑轮重 3N。则弹簧秤的读数是 N。

图8 14. 如图 9 所示,两根弹簧原长都是 100cm,劲度系数是 10N/m,小球 A 和 B 的质量都 是 100g,若不计弹簧质量,而且两个小球都可看作质点,则悬点 O 到 B 之间的弹簧总长度 是 。( g = 10 N / kg )

图9 15. 弹簧 I 和 II 的原长分别为 1m 和 0.5m,劲度系数分别为 k I = 100 N / m ,

k II = 150 N / m 现在把它们串联后接到相距 2m 的两堵墙上,如图 10 所示,则此时弹簧 I
的长度为 ,弹簧 II 的长度为 。

I

II

图 10 16. 重 10N 的滑块置于水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数为 0.4,用劲度系数为

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200N/m 的弹簧水平地拉它,当弹簧伸长 1.5cm 时滑块与桌面间的摩擦力为 ;当弹簧 伸长 2.5cm 时滑动与桌面的摩擦力为 。 17. 一根橡皮筋悬挂某重物静止时,伸长 10mm,把此物体放在水平地面上,用橡皮筋水 。 平拉物体使之匀速运动,橡皮筋伸长 3mm,物体与水平地面间动摩擦因数为 18. 如图 11 所示,物块与一轻质弹簧相连,置于水平面上,将物块拉至 A 点时释放物块 恰好能静止不动,物块所受摩擦力为 f ,今用一力将物块再拉长 x 至 B 点时,若弹簧的劲 度系数为 k ,此时弹簧的弹力 F= 。

图 11

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试题答案】 【试题答案】
1. 略 11. 3 17. 0.3 2. CD 3. ABC 4. C 5. A 6. A 7. C 8. D 9. AD 10. C 12. mg ? 13. 13N 14. 230cm 15. 1.3m,0.7m 16. 3N,4N 18. f + kx

励志故事】 【励志故事】

机会喜欢谁? 机会喜欢谁?
A,在合资公司做白领,觉得自己满腔抱负没有得到上级的赏识,经常想:如果有一天 能见到老总,有机会展示一下自己的才干就好了!! A 的同事 B,也有同样的想法,他更进一步,去打听老总上下班的时间,算好他大概会 在何时进电梯,他也在这个时候去坐电梯,希望能遇到老总,有机会可以打个招呼。 他们的同事 C 更进一步。他详细了解老总的奋斗历程,弄清老总毕业的学校,人际交 往的风格,关心的问题,精心设计了几句简单却有份量的开场白,在算好的时间去乘坐电 梯,跟老总打过几次招呼后,终于有一天跟老总长谈了一次,不久就争取到了更好的职位。 愚者错失机会,智者善抓机会,成功者创造机会。机会只给准备好的人,这准备二字, 并非说说而已。

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